專利名稱：汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測量裝置及測量方法，具體涉及一種汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置及其檢測方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)采用其它配置的汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置存在加載功率誤差大，車速測試不準確，CO、CO2、HC、NO和O2的濃度檢測重復(fù)性差，環(huán)境氣象參數(shù)不能實時采集，可靠性差的問題，基于MAHA ASM AF型底盤測功機和MAHA MGT5五氣體分析儀的汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置的技術(shù)狀況為零。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的各種缺陷，使汽油車尾氣檢測達到我國穩(wěn)態(tài)加載工況污染物排放檢測標準的要求，所涵蓋的測試工況更全面、測量方法更科學(xué)，為準確地檢測汽車在實際工況下行駛時尾氣污染物的真實排放情況，提供一種汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述裝置應(yīng)用的一種汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測的方法。
為達到上述目的，本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，包括主控計算機和與主控計算機分別相連的司機助手儀、打印機和顯示器，還包括與主控計算機相連的底盤測功機和五氣體分析儀，底盤測功機為德國MAHA公司ASM AF型底盤測功機，地上型安裝，其最大吸收功率為110kW，最高測試車速為160km/h，機械轉(zhuǎn)動慣量為907kg，測試軸重為2.7噸，驅(qū)動電機功率為2.2kW，滾筒直徑為217mm；五氣體分析儀為德國MAHA公司MGT5五氣體分析儀，包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速計和智能氣象卡；五氣體分析儀具有經(jīng)軟管與其相連的、可延長置于被檢測車輛尾氣管中的探頭；發(fā)動機轉(zhuǎn)速計具有裝在被測車輛發(fā)動機點火線路上的轉(zhuǎn)速傳感器；智能氣象卡具有溫度、相對濕度和大氣壓力傳感器；主控計算機存儲有穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測的操作序列，該操作序列通過司機助手儀輸出指令，執(zhí)行穩(wěn)態(tài)加載工況下尾氣檢測步驟，并將檢測數(shù)據(jù)輸出至打印機。
本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，其中底盤測功機替換為德國MAHA公司ASM BF型底盤測功機，地下型安裝，最大吸收功率為110kW，最高測試車速為160km/h，機械轉(zhuǎn)動慣量為907kg，測試軸重為2.7噸，驅(qū)動電機功率為2.2kW，滾筒直徑為217mm。
本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，其中底盤測功機替換為德國MAHA公司ASM P型底盤測功機，地下型安裝，最大吸收功率為200kW，最高測試車速為200km/h，機械轉(zhuǎn)動慣量為907kg，測試軸重為2.7噸，驅(qū)動電機功率為2.5kW，滾筒直徑為217mm。
本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，其中底盤測功機替換為德國MAHA公司ASM P Plus型底盤測功機，地下型安裝，最大吸收功率為200kW，最高測試車速為200km/h，機械轉(zhuǎn)動慣量為907kg，測試軸重為5.5噸，驅(qū)動電機帶有變頻調(diào)速裝置，功率為2.5kW，滾筒直徑為217mm。
本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，其中轉(zhuǎn)速傳感器為電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器。
本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，其中被測車輛的正前方設(shè)置有冷卻風(fēng)機。
本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，其中主控計算機具有基于微軟視窗平臺的全簡體中文操作控制軟件和RS232串行通信接口。
為達到前述目的，本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測方法，通過含有主控計算機、與所述主控計算機分別相連的司機助手儀、底盤測功機和五氣體分析儀的檢測裝置進行尾氣檢測，所述主控計算機存儲有穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測的操作序列，該操作序列通過所述司機助手儀輸出指令，執(zhí)行如下的穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測步驟1)啟動，進行系統(tǒng)設(shè)置，包括設(shè)備串行端口設(shè)置、服務(wù)器設(shè)置、設(shè)備認證編號設(shè)置、可更改參數(shù)表設(shè)置；2)系統(tǒng)自檢，包括底盤測功機自檢和五氣體分析儀自檢；3)系統(tǒng)標定，判斷設(shè)備標定周期是否已到，如果已到，則進行系統(tǒng)標定，包括底盤測功機和五氣體分析儀標定；4)根據(jù)被測車輛的參數(shù)信息，確定底盤測功機的加載功率和該被測車輛的標準排放限值；5)對該被測車輛進行BASM5024和BASM2540工況穩(wěn)態(tài)加載檢測，包括如下步驟a.繪制BASM5024工況模擬車速表及其公差帶圖形，被測車速穩(wěn)定在24km/h及其公差帶范圍后，計時開始，對測功機進行加載，主控計算機開始實時移動采集每10秒車速、測功機力矩、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、CO、CO2、HC、NO和O2濃度、溫度、相對濕度和大氣壓力數(shù)據(jù)，若25秒內(nèi)不能滿足要求，測試重新開始；b.實時監(jiān)控各設(shè)備通訊狀況、車速連續(xù)2秒超差、車速累計5秒超差、加載連續(xù)2秒超差、加載累計5秒超差、發(fā)動機轉(zhuǎn)速超差、對汽油車輛CO+CO2＜6％、對其它燃料車輛CO+CO2＜4％、采樣系統(tǒng)低流量情況，若任一監(jiān)控項目不滿足要求，測試重新開始；c.根據(jù)環(huán)境氣象參數(shù)，計算稀釋修正系數(shù)DCF和濕度修正系數(shù)Kh，進行CO、HC、NO測量濃度的修正計算；d.如果連續(xù)10秒的CO、HC、NO濃度平均值都低于標準排放限值要求，并且第10秒時的車速與第1秒時的相比，車速降低值小于0.8km/h，則汽車排放測試合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束，若任一條件不符合要求，則該組測試結(jié)果無效，BASM5024工況檢測繼續(xù)進行直到90秒時間結(jié)束；e.記錄90秒內(nèi)無效測試結(jié)果的組數(shù)，如果有一項或多項污染物的連續(xù)10秒的濃度平均值等于或超過相應(yīng)的限值的組數(shù)超過25組，則汽車排放測試不合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束，若組數(shù)不超過25組，則測試重新開始，連續(xù)2次試驗測試都不通過，則汽車排放測試不合格，BASM5024穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束；f.記錄90秒內(nèi)無效測試結(jié)果的組數(shù)，如果有一項或多項污染物的連續(xù)10秒的濃度平均值等于或超過相應(yīng)的限值的組數(shù)超過25組，則汽車排放測試不合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束，若組數(shù)不超過25組，則測試重新開始，連續(xù)2次試驗測試都不通過，則進行2540工況檢測；g.繪制2540工況模擬車速表及其公差帶圖形；h.車速在40km/h及其公差帶范圍內(nèi)連續(xù)穩(wěn)定維持5秒后，計時開始并對測功機進行加載，主控計算機開始實時移動采集每10秒車速、測功機力矩、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、CO、CO2、HC、NO和O2濃度、溫度、相對濕度和大氣壓力數(shù)據(jù)，若5秒內(nèi)不能滿足要求，測試重新開始；i.實時監(jiān)控各設(shè)備通訊狀況、車速連續(xù)2秒超差、車速累計5秒超差、加載連續(xù)2秒超差、加載累計5秒超差、發(fā)動機轉(zhuǎn)速超差、對汽油車輛CO+CO2＜6％、對其它燃料車輛CO+CO2＜4％、采樣系統(tǒng)低流量情況，若任一監(jiān)控項目不滿足要求，測試重新開始；j.根據(jù)環(huán)境氣象參數(shù)，計算稀釋修正系數(shù)DCF和濕度修正系數(shù)Kh，進行CO、HC、NO測量濃度的修正計算；k.如果連續(xù)10秒的CO、HC、NO濃度平均值都低于標準排放限值要求，并且第10秒時的車速與第1秒時的相比，車速降低值小于0.8km/h，則汽車排放測試合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束，若任一條件不符合要求，則該組測試結(jié)果無效，5024工況檢測繼續(xù)進行直到90秒時間結(jié)束；l.記錄90秒內(nèi)無效測試結(jié)果的組數(shù)，如果有一項或多項污染物的連續(xù)10秒的濃度平均值等于或超過相應(yīng)的限值的組數(shù)超過25組，則汽車排放測試不合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束，若組數(shù)不超過25組，則測試重新開始，連續(xù)2次試驗測試都不通過，則汽車排放測試不合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束；6)顯示和打印該被測車輛檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)報告，包括a.顯示各污染物的濃度排放結(jié)果；b.根據(jù)排放限值判斷檢測結(jié)果為“合格”或“不合格”并打印檢測報告。
本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置的優(yōu)點和積極效果在于與現(xiàn)有汽車尾氣檢測裝置相比，本發(fā)明所述的檢測裝置配置合理，性能穩(wěn)定，功能完善，檢測準確，效率高，重復(fù)性好，使用安全、方便，提供了質(zhì)量可靠的汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況污染物排放檢測方法和檢測裝置。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。


圖1為本發(fā)明地上型汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明地下型、輕型、中型汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為德國MAHA ASM公司AF型底盤測功機的剖面圖；圖4為德國MAHA ASM公司AF型底盤測功機的俯視圖；圖5為德國MAHA ASM公司BF型、P型底盤測功機的剖面圖；圖6為德國MAHA ASM公司BF型、P型底盤測功機的俯視圖；圖7為德國MAHA ASM公司P Plus型底盤測功機的剖面圖；圖8為德國MAHA ASM公司P Plus型底盤測功機的俯視圖；圖9為德國MAHA ASM公司MGT5五氣體分析儀的氣路圖；圖10為檢測裝置計算機主流程控制流程圖；圖11為檢測裝置底盤測功機自檢計算機控制流程圖；圖12為檢測裝置MGT5五氣體分析儀自檢計算機控制流程圖一；圖13為檢測裝置MGT5五氣體分析儀自檢計算機控制流程圖二；圖14為檢測裝置底盤測功機標定計算機控制流程圖一；圖15為檢測裝置底盤測功機標定計算機控制流程圖二；圖16為檢測裝置底盤測功機標定計算機控制流程圖三；圖17為檢測裝置底盤測功機標定計算機控制流程圖四；圖18為檢測裝置MGT5五氣體分析儀標定計算機控制流程圖；圖19為檢測裝置穩(wěn)態(tài)加載工況檢測計算機控制流程圖一；
圖20為檢測裝置穩(wěn)態(tài)加載工況檢測計算機控制流程圖二；圖21為檢測裝置穩(wěn)態(tài)加載工況檢測計算機控制流程圖三；圖22為檢測裝置穩(wěn)態(tài)加載工況檢測計算機控制流程圖四。
具體實施例方式
下面以實施例對本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置的技術(shù)方案和檢測方法做詳細說明。
為了方便起見，對附圖的標記先列出如下1.司機助手儀，2.冷卻風(fēng)機，3.空氣壓縮機，4.發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器，5.跳板，6.MAHA ASM AF型底盤測功機，7.被試汽車，8.操作臺，9.MAHA發(fā)動機轉(zhuǎn)速計，10.主控計算機，11.打印機，12.顯示器，13.MAHA MGT 5型五氣體分析儀，14.MAHA智能氣象卡，15.限位輪孔，16.左主滾筒，17.驅(qū)動電動機，18.左右主滾筒聯(lián)軸節(jié)，19.舉升器，20.右主滾筒，21.聯(lián)軸器，22.電渦流測功器，23.支架，24.主副滾筒皮帶傳動裝置，25.右副滾筒，26.電動機驅(qū)動聯(lián)軸器，27.左副滾筒，28.轉(zhuǎn)速傳感器，29.限位輪，30.支承框架，31.中間蓋板，32.連接螺栓，33.氣水分離器，34.樣氣入口，35.濾清器，36.排水泵，37.排水出口，38.壓縮空氣入口，39.二位三通電磁閥，40.O2傳感器，41.二位三通電磁閥，42.濾清器，43.CO、CO2和HC傳感器，44.三通，45.樣氣出口，46.樣氣出口，47.NO傳感器，48.壓力傳感器，49.三通，50.高標端口2，51.低標端口，52.零氣標定口，53.環(huán)境空氣測量口，54.濾清器，55.二位三通電磁閥，56.二位三通電磁閥，57.二位三通電磁閥，58.抽氣泵，59.三通，60.二位三通電磁閥，61.壓力傳感器，62.三通，321.變頻調(diào)速器。
參見圖1和圖2，汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，包括底盤測功機6和操作臺8。在操作臺8中放置有主控計算機10和與其連接的五氣體分析儀13，在操作臺8上放置有打印機11和顯示器12，打印機11和顯示器12分別與主控計算機10連接。底盤測功機6采用德國MAHA公司ASM系列底盤測功機，五氣體分析儀13采用德國MAHA公司MGT5五氣體分析儀，分別連接到主控計算機的串口上。空氣壓縮機3通過氣路與底盤測功機6連接，取樣系統(tǒng)的一端插入汽車的排氣管中，另一端與五氣體分析儀13連接，在五氣體分析儀上安裝有發(fā)動機轉(zhuǎn)速計9和智能型氣象卡14。在被試車輛7的正前方還設(shè)置有冷卻風(fēng)機2，被試車輛的前上方設(shè)置有司機助手儀1。
所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速計9包括轉(zhuǎn)速卡和電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器4，電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器4可安裝在發(fā)動機點火線路中任意位置，轉(zhuǎn)速卡安裝在五氣體分析儀內(nèi)，用于測取發(fā)動機轉(zhuǎn)速。本發(fā)明采用德國MAHA發(fā)動機轉(zhuǎn)速計。發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和CO、CO2、HC、NO、O2濃度信號一起發(fā)送給主控計算機，保證了發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和污染物濃度信號采集的同步性。
所述智能氣象卡14通過溫度傳感器、大氣壓力傳感器和相對濕度傳感器測取環(huán)境溫度、大氣壓力和相對濕度數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述的氣象卡采用德國MAHA型氣象卡。氣象卡14安裝在五氣體分析儀13里，環(huán)境氣象參數(shù)信號和污染物的濃度信號一起發(fā)送給主控計算機，保證了環(huán)境氣象參數(shù)信號和污染物濃度信號采集的同步性。
在本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置的第一個實施例中，參見圖3和圖4，所述底盤測功機6的主滾筒16、20和副滾筒25和27通過軸承支撐在框架30上，左、右主滾筒16和20通過聯(lián)軸節(jié)18連在一起，副滾筒25和27通過驅(qū)動電機17和聯(lián)軸節(jié)26連在一起，主、副滾筒通過皮帶傳動裝置24相聯(lián)，電渦流測功器22通過聯(lián)軸器21和主滾筒相聯(lián)，轉(zhuǎn)速傳感器28安裝在主滾筒16的外端，框架30兩側(cè)各開有5個孔15，用于安裝限位輪29。被試車輛在滾筒上運行時，需克服通過電渦流測功器22施加的制動功率，由轉(zhuǎn)速傳感器28測量滾筒的速度。
德國MAHA公司ASM系列底盤測功機采用AF型，地上型安裝，其最大吸收功率為110kW，最高測試車速為160km/h，機械轉(zhuǎn)動慣量為907kg，測試軸重為2.7噸，驅(qū)動電機功率為2.2kW，滾筒直徑為217mm。
下面介紹其氣路結(jié)構(gòu)。參見圖9，尾氣濃度測量時，尾氣樣氣自樣氣入口34進入氣水分離器33，由抽氣泵58抽吸經(jīng)二位三通電磁閥60和41、濾清器42進入CO、CO2和HC傳感器43測量這三種污染物濃度，再經(jīng)三通49和44后，分別進入O2傳感器40和NO傳感器47測量O2和NO的濃度，被測量過的樣氣經(jīng)出口45和46排出機外，同時排水泵36運轉(zhuǎn)，把分離出的水經(jīng)濾清器35和出口37排出機外。高量程標準氣標定時，電磁閥55、56、57和60上電，接通了高標端口50與各傳感器的氣路，高量程標準氣自高標端口50進入，經(jīng)抽氣泵58、電磁閥41和濾清器42先后進入CO、CO2和HC傳感器43、O2傳感器40和NO傳感器47，對CO、CO2、HC、O2和NO的濃度進行標定。低量程標準氣標定時，電磁閥55、56和60上電，接通了低標端口51與各傳感器的氣路，低量程標準氣自低標端口51進入經(jīng)抽氣泵58、電磁閥41和濾清器43先后進入CO、CO2和HC傳感器43、O2傳感器40和NO傳感器47，對CO、CO2、HC、O2和NO的濃度進行標定。零標準氣標定時，電磁閥55和60上電，接通了零氣標定口52與各傳感器的氣路，零標準氣自標定口52進入經(jīng)抽氣泵58、電磁閥41和濾清器42先后進入CO、CO2和HC傳感器43、O2傳感器40和NO傳感器47，對零氣體進行標定。環(huán)境空氣測量時，電磁閥60上電，接通了環(huán)境空氣測量口53與各傳感器的氣路，環(huán)境空氣自測量口53進入經(jīng)抽氣泵58、電磁閥41、濾清器42和54先后進入CO、CO2和HC傳感器43、O2傳感器40和NO傳感器47，對CO、CO2、HC、O2和NO的濃度進行測量。執(zhí)行反吹功能時，電磁閥39和60上電，接通了壓縮空氣入口38與尾氣樣氣的入口34的氣路，隔斷了進入各傳感器的氣路，壓縮空氣自入口38經(jīng)電磁閥39、三通62、氣水分離器33、尾氣樣氣入口34至采樣管路和采樣探頭排出。
在檢測裝置的實施例中，主控計算機10存儲有穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測的操作序列，該操作序列通過司機助手儀1輸出指令，執(zhí)行穩(wěn)態(tài)加載工況下尾氣檢測步驟，并將檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出至打印機11。主控計算機10具有基于微軟視窗平臺的全簡體中文操作系統(tǒng)和RS232串行通信接口。
下面重點以軟件執(zhí)行的操作序列來說明裝置的檢測過程參見圖10，主控計算機11按照存儲的尾氣檢測操作序列的步驟，在設(shè)置了設(shè)備串行端口、服務(wù)器、設(shè)備認證編號和可更改參數(shù)表(步驟1)后，首先對底盤測功機6和五氣體分析儀13分別進行系統(tǒng)自檢(步驟2)，并根據(jù)需要對底盤測功機6和五氣體分析儀13進行標定(步驟3)，然后根據(jù)錄入被測車輛信息，確定底盤測功機6的電渦流測功器的加載功率和車輛的標準排放限值(步驟4)。被測車輛在底盤測功機上以BASM5024工況運行進行穩(wěn)態(tài)加載檢測(步驟5)，被測車輛在底盤測功機上以BASM2540工況運行進行穩(wěn)態(tài)加載檢測(步驟6)，工況檢測順利完成后，顯示各污染物的排放濃度，根據(jù)排放限值判斷并給出檢測結(jié)果為“合格”或“不合格”，并打印檢測報告。之后，被測車輛退出底盤測功機6，或進行下一輛車排放檢測，或關(guān)閉檢測系統(tǒng)。
其中，底盤測功機自檢包括如下步驟a.串口通訊檢測；b.舉升器升降動作檢測；c.電動機驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)動測試；d.轉(zhuǎn)速傳感器速度檢測。
參見圖11，在確定通訊系統(tǒng)正常工作(步驟a)后，驅(qū)動底盤測功機5的舉升器19產(chǎn)生升降動作(步驟b)，啟動驅(qū)動電動機17帶動左主滾筒16、右主滾筒20旋轉(zhuǎn)(步驟c)，同時測試轉(zhuǎn)速傳感器28的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)(步驟d)。
五氣體分析儀自檢包括如下步驟a.串口通訊檢測；b.預(yù)熱檢測；c.泄漏檢測；d.CO、CO2、HC和NO調(diào)零；
e.HC、CO和NO濃度檢測；f.環(huán)境背景空氣中HC殘留量測量。
參見圖12～圖13，在確定通訊系統(tǒng)正常工作(步驟a)后，檢測設(shè)備預(yù)熱情況直至五氣體分析儀13充分預(yù)熱(步驟b)，提示操作員封閉取樣系統(tǒng)連接于汽車尾氣管的采樣探頭入口后，開啟抽氣泵58工作30秒后再停止30秒，計算機10檢測真空壓力開關(guān)61狀態(tài)數(shù)據(jù)，如果保持真空狀態(tài)，說明氣體采樣通道無泄漏現(xiàn)象可以繼續(xù)工作，否則停止繼續(xù)檢測(步驟c)，計算機10開啟零氣標定端口52經(jīng)二位三通電磁閥55、二位三通電磁閥60、抽氣泵58、二位三通電磁閥41進入CO、CO2和HC傳感器43、O2傳感器40和NO傳感器47的通道，接入瓶裝標準零氣體進行CO、CO2、HC、NO、O2調(diào)零(步驟d)，調(diào)零結(jié)束后，計算機10提示操作員撤走零氣瓶，接入瓶裝標準O2或新鮮空氣進行O2量程標定(步驟e)，標定結(jié)束后，計算機10開啟樣氣入口34經(jīng)氣水分離器33、二位三通電磁閥60、抽氣泵58、二位三通電磁閥41進入CO、CO2和HC傳感器43、O2傳感器40和NO傳感器47的通道，測量經(jīng)采樣探頭的環(huán)境空氣中HC、CO和NO的濃度值是否超標，如果任何一項指標超標則系統(tǒng)停止繼續(xù)檢測，然后計算機10開啟環(huán)境空氣端口53經(jīng)二位三通電磁閥55、二位三通電磁閥60、抽氣泵58、二位三通電磁閥41進入CO、CO2和HC傳感器43、O2傳感器40和NO傳感器47的通道，測量不經(jīng)采樣探頭的環(huán)境空氣中HC的濃度值，計算前面經(jīng)采樣探頭的環(huán)境空氣HC值和該HC值的差，如果差值超標則系統(tǒng)停止繼續(xù)檢測(步驟f)。
在判斷設(shè)備是否已到標定周期后，如果已到，則進行系統(tǒng)標定，底盤測功機5的標定包括如下步驟a.壓力傳感器標定；b.轉(zhuǎn)速傳感器標定；c.空載滑行阻力檢測；d.加載滑行測試；e.變載荷滑行測試。
參見圖14～圖17，標定內(nèi)容包括壓力傳感器標定(步驟a)、轉(zhuǎn)速傳感器標定(步驟b)以及空載滑行阻力檢測(步驟c)、加載滑行測試(步驟d)和變載荷滑行測試(步驟e)等5部分。力傳感器標定采用砝碼、杠桿機構(gòu)，計算機10指導(dǎo)操作員依次進行調(diào)零、粗標定和精標定，并控制底盤測功機6進行標定補償調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速傳感器標定采用標準轉(zhuǎn)速表，計算機10提示駕駛員將被測車輛7加速到所設(shè)置的指定車速后，保持油門不變，當(dāng)車速穩(wěn)定后，提示操作員輸入標準轉(zhuǎn)速計的標準轉(zhuǎn)速，計算機10將測量的轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速和標準轉(zhuǎn)速對比后，判定轉(zhuǎn)速標定是否通過，空載滑行阻力檢測時，計算機10將底盤測功機6加速到60km/h后，開始滑行試驗，分別測量了55km/h～45km/h、48km/h～32km/h、35km/h～29km/h、32km/h～16km/h、19km/h～13km/h的滑行時間，計算出對應(yīng)底盤測功機6的寄生功率值，加載滑行測試時，計算機10按照操作員設(shè)定的轉(zhuǎn)速范圍將底盤測功機6加速到一定速度后，開始滑行試驗，滑行時計算機10根據(jù)操作員設(shè)定的功率進行加載，同時測量底盤測功機6的滑行時間，通過與理論計算的目標時間比較，計算出誤差率，如果誤差率小于7％，加載滑行測試通過，否則試驗失敗，變載荷滑行測試時，計算機10先將底盤測功機6加速到所設(shè)置的車速后，然后自動進行變負荷滑行試驗，分別測量和計算了80.5km/h～8.0km/h、72.4km/h～16.1km/h、61.1km/h～43.4km/h的理論目標時間和滑行時間，計算出誤差率，判定檢測是否通過。
五氣體分析儀標定包括如下步驟a.CO、CO2、HC、NO高量程標定；b.CO、CO2、HC、NO低量程標定。
參見圖18，標定內(nèi)容包括CO、CO2、HC、NO傳感器的高量程標定(步驟a)和低量程標定(步驟b)。CO、CO2、HC、NO傳感器的高量程標定時，計算機10開啟高標端口50經(jīng)二位三通電磁閥57、二位三通電磁閥56、二位三通電磁閥55、二位三通電磁閥60、抽氣泵58、二位三通電磁閥41進入CO、CO2和HC傳感器43、O2傳感器40和NO傳感器47的通道，高標端口50接入瓶裝標準高標CO、CO2、HC、NO氣體，計算機10啟動高標標定程序進行標定；CO、CO2、HC、NO傳感器的低量程標定時，計算機10開啟低標端口51經(jīng)二位三通電磁閥57、二位三通電磁閥56、二位三通電磁閥55、二位三通電磁閥60、抽氣泵58、二位三通電磁閥41進入CO、CO2和HC傳感器43、O2傳感器40和NO傳感器47的通道，低標端口51接入瓶裝標準低標CO、CO2、HC、NO氣體，計算機10啟動低標標定程序進行標定。
根據(jù)被測車輛的參數(shù)信息，確定底盤測功機的加載功率和車輛的標準排放限值后，依次進行BASM5024和BASM2540工況穩(wěn)態(tài)加載檢測。參見圖19～圖22，主控計算機10通過司機助手儀1以圖片方式顯示BASM5024工況模擬車速表及其公差帶，當(dāng)車輛在25秒內(nèi)車速是否能夠連續(xù)10秒維持在24km/h及其公差帶內(nèi)，BASM5024工況計時開始，測功機進行加載(步驟a)，計算機實時移動采集10秒的車速、測功機力矩、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、CO、CO2、HC、NO、O2濃度、溫度、相對濕度和大氣壓力數(shù)據(jù)，同時主控計算機10對各設(shè)備通訊狀況、車速連續(xù)2秒超差、車速累計5秒超差、加載連續(xù)2秒超差、加載累計5秒超差、發(fā)動機轉(zhuǎn)速超差、采樣系統(tǒng)管路低流量、對汽油車輛CO+CO2＜6％、對其它燃料車輛CO+CO2＜4％進行實時監(jiān)控，若任一監(jiān)控項目不滿足要求，穩(wěn)態(tài)加載工況測試重新開始(步驟b)，根據(jù)環(huán)境氣象參數(shù)，計算稀釋修正系數(shù)DCF和濕度修正系數(shù)Kh，進而對CO、HC、NO原始測量濃度的修正計算(步驟c)，計算10秒CO、HC、NO濃度平均值，如果平均值都低于標準排放限值要求，并且第10秒時的車速與第1秒時的相比，車速降低值小于0.8km/h，則汽車排放測試合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束，若任一條件不符合要求，則該組測試結(jié)果無效，BASM5024工況檢測繼續(xù)進行直到90秒時間結(jié)束(步驟d)，記錄90秒內(nèi)無效測試結(jié)果的組數(shù)，如果有一項或多項污染物的連續(xù)10秒的濃度平均值等于或超過相應(yīng)的限值的組數(shù)超過25組，則汽車排放測試不合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束，若組數(shù)不超過25組，則測試重新開始，連續(xù)2次試驗測試都不通過，則汽車排放測試不合格，BASM5024穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束(步驟e)，顯示BASM5024工況模擬車速表及其公差帶，當(dāng)汽車車速在40km/h及其公差帶范圍內(nèi)連續(xù)穩(wěn)定維持5秒后，計時開始并對測功機進行加載(步驟f)，計算機實時移動采集10秒的車速、測功機力矩、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、CO、CO2、HC、NO、O2濃度、溫度、相對濕度和大氣壓力數(shù)據(jù)，同時主控計算機10對各設(shè)備通訊狀況、車速連續(xù)2秒超差、車速累計5秒超差、加載連續(xù)2秒超差、加載累計5秒超差、發(fā)動機轉(zhuǎn)速超差、采樣系統(tǒng)管路低流量、對汽油車輛CO+CO2＜6％、對其它燃料車輛CO+CO2＜4％進行實時監(jiān)控，若任一監(jiān)控項目不滿足要求，穩(wěn)態(tài)加載工況測試重新開始(步驟g)，根據(jù)環(huán)境氣象參數(shù)，計算稀釋修正系數(shù)DCF和濕度修正系數(shù)Kh，進而對CO、HC、NO原始測量濃度的修正計算(步驟h)，計算10秒CO、HC、NO濃度平均值，如果連續(xù)10秒的CO、HC、NO濃度平均值都低于標準排放限值要求，并且第10秒時的車速與第1秒時的相比，車速降低值小于0.8km/h，則汽車排放測試合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束，若任一條件不符合要求，則該組測試結(jié)果無效，5024工況檢測繼續(xù)進行直到90秒時間結(jié)束(步驟i)，記錄90秒內(nèi)無效測試結(jié)果的組數(shù)，如果有一項或多項污染物的連續(xù)10秒的濃度平均值等于或超過相應(yīng)的限值的組數(shù)超過25組，則汽車排放測試不合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束，若組數(shù)不超過15組，則測試重新開始，連續(xù)2次試驗測試都不通過，則汽車排放測試不合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束(步驟j)。
在本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置的第二個實施例中，參見圖5～圖6，采用德國MAHA公司ASM BF型底盤測功機，地下型安裝，最大吸收功率為110kW，最高測試車速為160km/h，機械轉(zhuǎn)動慣量為907kg，測試軸重為2.7噸，驅(qū)動電機功率為2.2kW，滾筒直徑為217mm。
在本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置的第三個實施例中，參見圖5～圖6，采用德國MAHA公司ASM P型底盤測功機，地下型安裝，最大吸收功率為200kW，最高測試車速為200km/h，機械轉(zhuǎn)動慣量為907kg，測試軸重為2.7噸，驅(qū)動電機功率為2.5kW，滾筒直徑為217mm。
在本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置的第四個實施例中，參見圖7～圖8，采用德國MAHA公司ASM P Plus型底盤測功機，地下型安裝，最大吸收功率為200kW，最高測試車速為200km/h，機械轉(zhuǎn)動慣量為907kg，測試軸重為5.5噸，驅(qū)動電機帶有變頻調(diào)速裝置，功率為2.5kW，滾筒直徑為217mm。
本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置的第二至第四實施例，檢測裝置的工作方式是相同的，不再贅述。
權(quán)利要求
1.汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，包括主控計算機(10)和與所述主控計算機(10)分別相連的司機助手儀(1)、打印機(11)和顯示器(12)，其特征在于還包括與所述主控計算機(10)相連的底盤測功機(6)和五氣體分析儀(13)，所述底盤測功機(6)為德國MAHA公司ASM AF型底盤測功機，地上型安裝，其最大吸收功率為110kW，最高測試車速為160km/h，機械轉(zhuǎn)動慣量為907kg，測試軸重為2.7噸，驅(qū)動電機功率為2.2kW，滾筒直徑為217mm；所述五氣體分析儀(13)為德國MAHA公司MGT5五氣體分析儀，包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速計(9)和智能氣象卡(14)；所述五氣體分析儀(13)具有經(jīng)軟管與其相連的、可延長置于被檢測車輛(7)尾氣管中的探頭；所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速計(9)具有裝在被測車輛發(fā)動機點火線路上的轉(zhuǎn)速傳感器；所述智能氣象卡(14)具有溫度、相對濕度和大氣壓力傳感器；所述主控計算機(10)存儲有穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測的操作序列，該操作序列通過所述司機助手儀(1)輸出指令，在不同穩(wěn)態(tài)加載工況下執(zhí)行若干尾氣檢測步驟，并將檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出至所述打印機(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，其中所述底盤測功機(6)替換為德國MAHA ASM BF型底盤測功機，地下型安裝，最大吸收功率為110kW，最高測試車速為160km/h，機械轉(zhuǎn)動慣量為907kg，測試軸重為2.7噸，驅(qū)動電機功率為2.2kW，滾筒直徑為217mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，其中所述底盤測功機(6)替換為德國MAHA ASM P型底盤測功機，地下型安裝，最大吸收功率為200kW，最高測試車速為200km/h，機械轉(zhuǎn)動慣量為907kg，測試軸重為2.7噸，驅(qū)動電機功率為2.5kW，滾筒直徑為217mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，其中所述底盤測功機(6)替換為德國MAHA ASM P Plus型底盤測功機，地下型安裝，最大吸收功率為200kW，最高測試車速為200km/h，機械轉(zhuǎn)動慣量為907kg，測試軸重為5.5噸，驅(qū)動電機帶有變頻調(diào)速裝置(321)，功率為2.5kW，滾筒直徑為217mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，其中所述轉(zhuǎn)速傳感器為電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，其中所述被測車輛的正前方設(shè)置有冷卻風(fēng)機(2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置，其中所述主控計算機(10)具有基于微軟視窗平臺的全簡體中文操作控制軟件和RS232串行通信接口。
8.汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測的方法，其特征在于該方法通過含有主控計算機、與所述主控計算機分別相連的司機助手儀、德國MAHA公司ASM系列底盤測功機和MGT5五氣體分析儀的檢測裝置進行尾氣檢測，所述主控計算機存儲有穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測的操作序列，該操作序列通過所述司機助手儀輸出指令，執(zhí)行如下的穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測步驟1)啟動，進行系統(tǒng)設(shè)置，包括設(shè)備串行端口設(shè)置、服務(wù)器設(shè)置、設(shè)備認證編號設(shè)置、可更改參數(shù)表設(shè)置；2)系統(tǒng)自檢，包括所述底盤測功機自檢和所述五氣體分析儀自檢；3)系統(tǒng)標定，判斷設(shè)備標定周期是否已到，如果已到，則進行系統(tǒng)標定，包括所述底盤測功機標定和所述五氣體分析儀標定；4)根據(jù)被測車輛的參數(shù)信息，確定所述底盤測功機的加載功率和該被測車輛的標準排放限值；5)對該被測車輛進行BASM5024和BASM2540工況穩(wěn)態(tài)加載檢測，包括如下步驟a.繪制BASM5024工況模擬車速表及其公差帶圖形，被測車速穩(wěn)定在24km/h及其公差帶范圍后，計時開始，對測功機進行加載，主控計算機開始實時移動采集每10秒車速、測功機力矩、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、CO、CO2、HC、NO和O2濃度、溫度、相對濕度和大氣壓力數(shù)據(jù)，若25秒內(nèi)不能滿足要求，測試重新開始；b.實時監(jiān)控各設(shè)備通訊狀況、車速連續(xù)2秒超差、車速累計5秒超差、加載連續(xù)2秒超差、加載累計5秒超差、發(fā)動機轉(zhuǎn)速超差、對汽油車輛CO+CO2＜6％、對其它燃料車輛CO+CO2＜4％、采樣系統(tǒng)低流量情況，若任一監(jiān)控項目不滿足要求，測試重新開始；c.根據(jù)環(huán)境氣象參數(shù)，計算稀釋修正系數(shù)DCF和濕度修正系數(shù)Kh，進行CO、HC、NO測量濃度的修正計算；d.如果連續(xù)10秒的CO、HC、NO濃度平均值都低于標準排放限值要求，并且第10秒時的車速與第1秒時的相比，車速降低值小于0.8km/h，則汽車排放測試合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束，若任一條件不符合要求，則該組測試結(jié)果無效，BASM5024工況檢測繼續(xù)進行直到90秒時間結(jié)束；e.記錄90秒內(nèi)無效測試結(jié)果的組數(shù)，如果有一項或多項污染物的連續(xù)10秒的濃度平均值等于或超過相應(yīng)的限值的組數(shù)超過25組，則汽車排放測試不合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束，若組數(shù)不超過25組，則測試重新開始，連續(xù)2次試驗測試都不通過，則汽車排放測試不合格，BASM5024穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束；f.記錄90秒內(nèi)無效測試結(jié)果的組數(shù)，如果有一項或多項污染物的連續(xù)10秒的濃度平均值等于或超過相應(yīng)的限值的組數(shù)超過25組，則汽車排放測試不合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束，若組數(shù)不超過25組，則測試重新開始，連續(xù)2次試驗測試都不通過，則進行2540工況檢測；g.繪制2540工況模擬車速表及其公差帶圖形；h.車速在40km/h及其公差帶范圍內(nèi)連續(xù)穩(wěn)定維持5秒后，計時開始并對測功機進行加載，主控計算機開始實時移動采集每10秒車速、測功機力矩、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、CO、CO2、HC、NO和O2濃度、溫度、相對濕度和大氣壓力數(shù)據(jù)，若5秒內(nèi)不能滿足要求，測試重新開始；i.實時監(jiān)控各設(shè)備通訊狀況、車速連續(xù)2秒超差、車速累計5秒超差、加載連續(xù)2秒超差、加載累計5秒超差、發(fā)動機轉(zhuǎn)速超差、對汽油車輛CO+CO2＜6％、對其它燃料車輛CO+CO2＜4％、采樣系統(tǒng)低流量情況，若任一監(jiān)控項目不滿足要求，測試重新開始；j.根據(jù)環(huán)境氣象參數(shù)，計算稀釋修正系數(shù)DCF和濕度修正系數(shù)Kh，進行CO、HC、NO測量濃度的修正計算；k.如果連續(xù)10秒的CO、HC、NO濃度平均值都低于標準排放限值要求，并且第10秒時的車速與第1秒時的相比，車速降低值小于0.8km/h，則汽車排放測試合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束，若任一條件不符合要求，則該組測試結(jié)果無效，5024工況檢測繼續(xù)進行直到90秒時間結(jié)束；l.記錄90秒內(nèi)無效測試結(jié)果的組數(shù)，如果有一項或多項污染物的連續(xù)10秒的濃度平均值等于或超過相應(yīng)的限值的組數(shù)超過25組，則汽車排放測試不合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束，若組數(shù)不超過25組，則測試重新開始，連續(xù)2次試驗測試都不通過，則汽車排放測試不合格，穩(wěn)態(tài)加載工況檢測結(jié)束；6)顯示和打印該被測車輛檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)報告，包括a.顯示各污染物的濃度排放結(jié)果；b.根據(jù)排放限值判斷檢測結(jié)果為“合格”或“不合格”并打印檢測報告。
全文摘要
本發(fā)明公開了汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置及其檢測方法。該裝置包括主控計算機、司機助手儀、打印機、顯示器、底盤測功機和五氣體分析儀，采用德國MAHA公司ASM系列底盤測功機和MGT5五氣體分析儀，該五氣體分析儀內(nèi)部裝有發(fā)動機轉(zhuǎn)速計和智能氣象卡。主控計算機存儲有汽油車尾氣檢測的操作序列，指令司機助手儀，執(zhí)行穩(wěn)態(tài)加載工況下尾氣檢測步驟，并將檢測結(jié)果數(shù)據(jù)輸出至打印機。本發(fā)明汽油車穩(wěn)態(tài)加載工況尾氣檢測裝置性能先進穩(wěn)定，功能完善，檢測準確，效率高，重復(fù)性好，使用方便，為達到我國穩(wěn)態(tài)加載工況污染物排放檢測標準的要求，提供了有效的檢測裝置和方法。
文檔編號G01M15/00GK1587954SQ200410058508
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月16日
發(fā)明者劉昭度, 姚圣卓, 胡劍威, 馬岳峰, 林靜濤 申請人:北京金鎧星科技有限公司